中科大开拓量子信息应用新方向

据我们的报道，中国科技大学的潘建伟和他的同事张强、李莉与上海微系统研究所、中国科学院和麻省理工学院的研究人员合作，在一条20公里长的光纤线路上实现了量子指纹识别，在世界上首次打破了经典通信的极限。该结果最近发表在《物理评论快报》上。

随着互联网技术和多媒体应用的飞速发展，特别是大数据时代的到来，光通信网络的业务量正以指数级的速度增长。在光纤线路资源有限的情况下，如何传输最少的信息，提高光纤通道的容量，是光通信学术界和工业界的核心问题。指纹识别主要应用于远程方之间的信息比较。假设要比较的信息是100个单位，通过经典指纹识别方法传输的最小信息是10个单位。然而，通过使用量子指纹识别方法和量子力学的叠加原理，理论上只需要传输两个单位的信息。

研究人员早在2001年就提出了量子指纹识别理论，但之前的国际实验未能突破经典方法的限制。本研究最终实现了量子指纹识别，与经典极限相比，传输信息减少了84%。这个实验不仅是世界上第一个突破经典极限的量子指纹识别，也是量子信道容量首次优于经典信道。

《物理评论快报》的评论员评论说，该实验“提供了量子密钥分发之外的量子信息的一个重要应用”。著名的国际量子通信专家诺贝特·吕特肯豪斯(Norbert Luetkenhaus)认为，这项研究将开启许多其他(量子通信)应用。(刘爱华)

《中国科学新闻》(第一版集锦，2016年6月23日)